一种高压输电线路的能量收集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种一种高压输电线路的能量收集系统，涉及电力设备储能技术领域，该装置包括一种高压输电线路的能量收集系统，其包括：至少一个共鸣装置，其用于设于高压输电导线上，以接收并放大采集的噪声信号；至少一个压电式换能器，其用于设于所述高压输电导线处，接收所述共鸣装置放大的噪声信号并将所述噪声信号转换为电能；储能装置，其存储所述压电式换能器转换的电能。本发明专利技术中的能量收集系统中利用高压输电导线路过程中产生的电晕现象所产生的噪音，并利用共鸣器将声音带来的振动能量转为电能传输到存储装置，使得高压输电导线能够储存更多的电能从而一定程度弥补输送过程中的电能损耗。送过程中的电能损耗。送过程中的电能损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种高压输电线路的能量收集系统


[0001]本专利技术涉及电力设备储能
，具体涉及一种高压输电线路的能量收集系统。

技术介绍

[0002]在电力系统逐渐向大容量、高电压和智能化方向发展的过程中，输电效率上的改进始终是工作的重中之重。相关技术中高压输电导线路在输电过程中运行时也会有较大的电能损耗。
[0003]相关技术中无源自供能技术可通过电力设备本体或环境中取电补充电能以减小电能损耗，目前主流应用为电场与磁场取能等小功率或微功率取能方法。该类型的方法由于结构简单、可靠性高、便于应用等优点，成为目前使用最广泛的无源自供能技术，但由于能量来源为交变电场与磁场，无法满足高压直流场景应用下的传感器自供能要求。特别是，当线路输送容量很大的时候，由电晕放电引起的电能损耗也相应地变大，对电网造成损失。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于在高压输电线路输送过程中发生能量损失而采取的补救措施。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是提供一种高压输电线路的能量收集系统，其包括：至少一个共鸣装置，其用于设于高压输电导线上，以接收并放大采集的噪声信号；至少一个压电式换能器，其用于设于所述高压输电导线处，接收所述共鸣装置放大的噪声信号并将所述噪声信号转换为电能；储能装置，其存储所述压电式换能器转换的电能。
[0006]一些实施例中，所述能量收集系统包括：用于靠近两个杆塔设置的两个所述压电式换能器，且每两个所述压电式换能器之间间隔设有5个所述共鸣装置。
[0007]一些实施例中，所述压电式换能器设于杆塔的绝缘子上。
[0008]一些实施例中，所述绝缘子上设有至少一个伞裙，所述压电式换能器包括至少一个压电复介振膜，所述压电复介振膜设于所述伞裙上。
[0009]一些实施例中，所述绝缘子上设有三个间隔设置的所述伞裙，且所述压电式换能器包括在每个所述伞裙上均设置的至少4片压电复介振膜。
[0010]一些实施例中，所述压电复介振膜贴片状，且所述压电复介振膜通过漆包线与所述储能装置相连。
[0011]一些实施例中，所述储能装置包括：稳压模块，其与所述压电式换能器相连，所述稳压模块用于接收所述压电式换能器转换的电能并将所述电能转换为稳定的电压；蓄电池组，其与所述稳压模块相连，所述蓄电池组用于接收所述稳压模块所转换
的稳定的电压。
[0012]一些实施例中，所述共鸣装置设于所述高压输电导线的多根分裂导线之间。
[0013]一些实施例中，所述共鸣装置设于多根所述分裂导线之间的分裂间隔棒上。
[0014]一些实施例中，所述共鸣装置为亥姆霍兹共鸣器。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）本专利技术中的能量收集系统中利用高压输电导线路过程中产生的电晕现象所产生的噪音，并利用共鸣器将声音带来的振动能量转为电能传输到存储装置，使得高压输电导线能够储存更多的电能从而一定程度弥补输送过程中的电能损耗。
[0016]（2）本专利技术中的在高压输电导线的分裂导线之中布置多级共鸣器将声音多级放大后传递至压电式换能器处以提升转换电能的效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例中高压输电线路的能量收集系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例中能量收集系统的压电式换能器的局部结构示意图；图3为本专利技术实施例中分裂间隔棒在四根分裂导线上的安装状态下的结构示意图；图4为本专利技术实施例中分裂间隔棒在六根分裂导线上的安装状态下的结构示意图。
[0019]图中： 1、压电式换能器；11、压电复介振膜；2、高压输电导线；21、分裂导线；22、分裂间隔棒；221、空心结构；3、共鸣装置；4、储能装置；5、输电缆；6、杆塔；61、绝缘子；611、伞裙。
具体实施方式
[0020]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0021]以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细说明。如图1和图2所示，本申请提供一种高压输电线路的能量收集系统，其包括：至少一个共鸣装置3、至少一个压电式换能器1和储能装置4；其中，至少一个共鸣装置3，其设于高压输电导线2上；至少一个压电式换能器1，其设于所述高压输电导线2处，所述压电式换能器1用于接收所述共鸣装置3输送的声音能量并将所述声音能量转换为电能；储能装置4，其通过输电缆5与所述压电式换能器1相连。
[0022]可以理解的是，输电缆5采用YJLV铜芯电缆，标称截面为24mm2，用于传导感应电流。所述电缆从绝缘子低压端的金具 引出，沿杆塔的横担延伸至其中一只钢脚，然后从地
面牵引至储能装置。
[0023]具体地，上述共鸣装置3选用亥姆霍兹共鸣器，其为一圆柱空腔型共鸣器，用于放大电晕噪声。优选地，亥姆霍兹共鸣器的颈部长1cm，直径20cm，共鸣腔体深度30cm，输入声波频率为50~1200Hz，输入声压为120dB，声阻为10Ω。
[0024]值得说明的是，如图3和图4所示，高压输电导线2包括多根间隔设置的分裂导线21，所述共鸣装置3设于多根所述分裂导线21之间以收集电晕现象所产生的噪音。
[0025]具体地，高压输电导线2还包括：分裂间隔棒22，其设于多根所述分裂导线21之间，所述分裂间隔棒22为空心结构221，所述共鸣装置3设于所述空心结构221的中心，且所述共鸣装置3两侧腔体之间的连线与所述分裂间隔棒22垂直。
[0026]进一步地，如图3所示，高压输电导线2包括四根所述分裂导线21，所述分裂间隔棒22呈正方形。分裂间隔棒22中设有四个固定柱以将共鸣装置3固定于空心结构221的中心。
[0027]另一种实施例中，如图4所示，高压输电导线2包括六根所述分裂导线21，所述分裂间隔棒22呈六边形。分裂间隔棒22中设有六个固定柱以将共鸣装置3固定于空心结构221的中心。
[0028]值得说明的是，能量收集系统包括：至少两个所述压电式换能器1，每两个所述压电式换能器1之间间隔设有5个所述共鸣装置3，每个所述共鸣装置3的共鸣方向一致。所有的共鸣装置3的亥姆霍兹共鸣器的共鸣腔方向一致，形成亥姆霍兹共鸣器阵列，用于对电晕噪声进行多级放大，并由最靠近杆塔6的一个分裂间隔棒中的亥姆霍兹共鸣器最终输出给压电式换能器1接收。
[0029]进一步的，压电式换能器1设于杆塔6的绝缘子61上，绝缘子61上设有至少一个伞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压输电线路的能量收集系统，其特征在于，包括：至少一个共鸣装置（3），其用于设于高压输电导线（2）上，以接收并放大采集的噪声信号；至少一个压电式换能器（1），其用于设于所述高压输电导线（2）处，接收所述共鸣装置（3）放大的噪声信号并将所述噪声信号转换为电能；储能装置（4），其存储所述压电式换能器（1）转换的电能。2.如权利要求1所述的高压输电线路的能量收集系统，其特征在于，所述能量收集系统包括：用于靠近两个杆塔（6）设置的两个所述压电式换能器（1），且每两个所述压电式换能器（1）之间间隔设有5个所述共鸣装置（3）。3.如权利要求1所述的高压输电线路的能量收集系统，其特征在于，所述压电式换能器（1）设于杆塔（6）的绝缘子（61）上。4.如权利要求3所述的高压输电线路的能量收集系统，其特征在于，所述绝缘子（61）上设有至少一个伞裙（611），所述压电式换能器（1）包括至少一个压电复介振膜（11），所述压电复介振膜（11）设于所述伞裙（611）上。5.如权利要求4所述的高压输电线路的能量收集系统，其特征在于，所述绝缘子（61）上设有三个间...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凯，李黎，江渺，何德刚，马帅，江心月，
申请(专利权)人：武汉新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：